Yenilikçi Öğrenme Ortamında Fen Eğitimi: Artırılmış Gerçeklik ile Başarı ve Tutumun Dönüşümü

Abstract

Gerçek dünyadaki görüntüleri dijital öğelerle zenginleştirmeyi içeren artırılmış gerçeklik (AG), son yıllarda eğitim ortamlarındaki potansiyel uygulamalarını araştıran çalışmalarda artış göstermiştir. Literatürde konuya ilişkin çeşitli çalışmalar bulunmakla birlikte, bu çalışmanın ele aldığı kapsam, örneklem ve değişkenler açısından sınırlı sayıda araştırmaya rastlanmıştır. Bu nedenle bu çalışmanın amacı, artırılmış gerçeklik uygulamalarının fen dersleri üzerindeki etkisini, öğrencilerin akademik başarısı ve konuya yönelik tutumları açısından incelemektir. Bu çalışma için 7. sınıf fen müfredatındaki “Elektrik Devreleri” ünitesi seçilmiştir. Çalışma, bir devlet ortaokuluna devam eden 7. sınıf öğrencileriyle gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, nicel araştırma yöntemlerinden biri olan ön-son test kontrol grubu deneysel tasarım kullanılmıştır. Deney grubu öğrencilerine “Elektrik Devreleri” ünitesi artırılmış gerçeklik uygulamaları kullanılarak öğretilirken, Kontrol grubu öğrencilerine ise bakanlık tarafından geliştirilen müfredattaki mevcut öğretim programına göre ders verilmiştir. Elde edilen veriler uygun istatistiksel yazılımlar kullanılarak analiz edilmiştir. Altı haftalık çalışmanın sonunda, fen derslerinde artırılmış gerçeklik uygulamalarının kullanılmasının, öğrencilerin akademik performansını (t=2,11; p<0,05) ve fen bilimleri dersine karşı tutumlarını (t=2,36; p<0,05) önemli ölçüde iyileştirdiği sonucuna varılmıştır.

Keywords

• artırılmış gerçeklik
• fen bilimleri
• başarı
• tutum

Science Education in an Innovative Learning Environment: The Transformation of Achievement and Attitude with Augmented Reality

Abstract

Augmented reality, which involves enriching real-world images with digital elements, has seen a rise in studies exploring its potential applications in educational settings in recent years. Although various studies on this topic exist in the literature, there are only a limited number of studies that cover the scope, sample, and variables addressed in this study. This study aims to examine the impact of augmented reality applications on science lessons. by students' academic achievement and attitudes towards the subject. The "Electric Circuits" unit in the 7th grade science curriculum was selected for this study. The study was conducted with 7th grade students attending a public middle school. A pre-test – post-test control group experimental design, one of the quantitative research methods, was used in this study. The "Electric Circuits" unit was taught to the AR group students using augmented reality applications, while the control group students were taught according to the existing teaching program in the curriculum developed by the ministry. The data obtained were analyzed using apropriate statistical software. At the end of the six-week study, It was concluded that using augmented reality applications in science lessons significantly improved students' academic performance (t=2,11; p<0,05) and attitudes towards the subject (t=2,36; p<0,05).

Keywords

• Augmented reality
• Science
• Achievement
• Attitude

References

1. Abdüsselam, M. S. (2014). Fizik öğretiminde artırılmış gerçeklik ortamlarının kullanımlarına ilişkin öğretmen ve öğrenci görüşleri: 11. sınıf manyetizma konusu örneği [Teachers' and students' views on the use of augmented reality environments in physics education: The case of the 11th-grade magnetism unit]. Pegem Eğitim ve Öğretim Dergisi, 4(1), 59–74.
2. Abdüsselam, M. S., & Karal, H. (2012). Fizik öğretiminde artırılmış gerçeklik ortamlarının öğrenci akademik başarısı üzerine etkisi: 11. sınıf manyetizma konusu örneği [The effect of augmented reality environments on students' academic achievement in physics education: The case of the 11th-grade magnetism unit]. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 1(4), 170–181. Aggarwal, R., & Singhal, A. (2019, January). Augmented Reality and its Effect on Our Life. In 2019 9th International Conference on Cloud Computing, Data Science & Engineering (Confluence) (pp. 510-515). IEEE.
3. Akçayır, M. (2016). The effect of augmented reality applications on university students' laboratory skills, attitudes and task loads (Thesis No.429402) [Doctoral dissertation, Gazi University–Ankara]. Council of Higher Education Thesis Center.
4. Alınlı, C., & Yazıcı, F. (2020). 8. sınıf T.C. İnkılap Tarihi ve Atatürkçülük dersinde artırılmış gerçeklik uygulamalarının öğrencilerin akademik başarılarına etkisi ve öğrencilerin artırılmış gerçeklik uygulamasına karşı tutumları [The effects of augmented reality applications in the 8th-grade Republic of Türkiye Revolution History and Kemalism course on students' academic achievement and attitudes toward augmented reality applications]. Uluslararası Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 2020(15), 99–113.
5. Ateş, H., & Polat, M. (2025). Leveraging augmented reality and gamification for enhanced self-regulation in science education. Education and Information Technologies, 30(12), 17079-17110.
6. Ayaichi, L., Amaaz, A., & Mouradi, A. (2025). Acceptance of augmented reality via mobile devices by higher education students in physics practical work. Journal of Baltic Science Education, 24(4), 611–623.
7. Azuma, R. T. (1997). A Survey of Augmented Reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments, 6(4), 355- 385.
8. Bacca J., Baldiris, S., Fabregat, R. & Graf, S. (2014). Augmented Reality Trends in Education: A Systematic Review of Research And Applications. Journal of Educational Technology and Society, 17(44), 133-149.

9. Billinghurst, M., Clark, A. & Lee, G. (2015). A Survey of Augmented Reality. Foundations and Trends® in Human–Computer Interaction, 8(2-3), 73–272.
10. Büyüköztürk, Ş., Kılıç-Çakmak, E., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2022). Eğitimde bilimsel araştırma yöntemleri (32. baskı) [Scientific research methods in education (32nd ed.)]. Ankara: Pegem Akademi.
11. Cai, S., Liu, E., Shen, Y., Liu, C., Li, S. & Shen, Y. (2020). Probability Learning in Mathematics Using Augmented Reality: Impact on Student’s Learning Gains and Attitudes. Interactive Learning Environments, 28(5), 560-573.
12. Çankaya, B., & Girgin, S. (2018). Artırılmış gerçeklik teknolojisinin fen bilimleri dersi akademik başarısına etkisi [The effect of augmented reality technology on academic achievement in science course]. Journal of Social and Humanities Sciences Research, 5(30), 4283–4290.
13. Carmigniani, J., & Furht, B. (2011). Augmented reality: An overview. In B. Furht (Ed.), Handbook of augmented reality (pp. 3–46). Springer.
14. Chen, C. H., Huang, C. Y. & Chou, Y. Y. (2019). Effects of Augmented Reality-Based Multidimensional Concept Maps On Students’ Learning Achievement, Motivation and Acceptance. Universal Access in the Information Society, 18, 257-268.
15. Chen, Y., Wang, Q., Chen, H., Song, X., Tang, H. & Tian, M. (2019, June). An Overview of Augmented Reality Technology.Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1237, No. 2, p. 022082). IOP Publishing.
16. Çetin, H. & Türkan, A. (2022). The Effect of Augmented Reality Based Applications on Achievement and Attitude Towards Science Course in Distance Education Process. Education and Information Technologies, 27(2), 1397-1415.
17. Çetin, S. (2019). The effect of augmented reality applications on academic achievement, attitudes and spatial visualization skills of vocational school students in technical drawing course (Thesis No. 542420) [Master’s thesis, Bursa Uludağ University–Bursa]. Council of Higher Education Thesis Center.
18. Chou, Y. Y., Wu, P. F., Huang, C. Y., Chang, S. H., Huang, H. S., Lin, W. M. & Lin, M. L. (2022). Effect of Digital Learning Using Augmented Reality With Multidimensional Concept Map in Elementary Science Course. The Asia-Pacific Education Researcher, 31(4), 383-393.
19. Doğru, M. S., Yüzbaşıoğlu, F., & Arpacı, İ. (2025). A bibliometric trend analysis of augmented reality in STEM education. Innovations in Education and Teaching International, 62(6), 1933–1948.
20. Erbaş, Ç., & Demirer, V. (2014). Eğitimde artırılmış gerçeklik uygulamaları: Google Glass örneği [Augmented reality applications in education: The Google Glass example]. Journal of Instructional Technologies and Teacher Education, 3(2), 8–16.
21. Fidan, M. (2018). The impact of problem-based science teaching assisted with augmented reality applications on academic achievement, retention, attitude and belief of self-efficacy(Thesis No. 504726) [Doctoral dissertation, Abant İzzet Baysal University–Bolu]. Council of Higher Education Thesis Center.
22. Gümbür, Y., & Avaroğulları, M. (2020). Sosyal bilgiler eğitiminde artırılmış gerçeklik uygulamalarının etkisi [The effect of augmented reality applications in social studies education]. Araştırma ve Deneyim Dergisi, 5(2), 72–87.
23. Hantono, B. S., Nugroho, L. E. & Santosa, P. I. (2018). Meta-Review of Augmented Reality in Education. In 2018 10th international conference on information technology and electrical engineering (ICITEE) (pp. 312-315). IEEE.
24. İçten, T., & Bal, G. (2017). Artırılmış gerçeklik üzerine son gelişmelerin ve uygulamaların incelenmesi [A review of recent developments and applications in augmented reality]. Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, 5(2), 111–136.
25. Kaptan, F., & Korkmaz, H. (2001). Fen eğitiminde probleme dayalı ve inşacı öğrenme yaklaşımı [Problem-based and constructivist learning approach in science education]. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 20, 56–63.
26. Karakaş, M., & Özerbaş, M. (2020). Fizik dersinde artırılmış gerçeklik uygulamalarının öğrencilerin akademik başarılarına etkisi [The effect of augmented reality applications on students' academic achievement in physics course]. Eğitim Teknolojisi Kuram ve Uygulama, 10(2), 452–468.
27. Kırıkkaya, E. B., & Şentürk, M. (2018). Güneş Sistemi ve Ötesi ünitesinde artırılmış gerçeklik teknolojisi kullanılmasının öğrenci akademik başarısına etkisi [The effect of using augmented reality technology in the "Solar System and Beyond" unit on students' academic achievement]. Kastamonu Eğitim Dergisi, 26(1), 181–189.
28. Koç, M. (2022). Investigation of research related to augmented reality in science education (Thesis No. 738861) [Master’s thesis, Manisa Celal Bayar University–Manisa]. Council of Higher Education Thesis Center.
29. Küçük, S., Kapakin, S., & Göktaş, Y. (2015). Tıp fakültesi öğrencilerinin mobil artırılmış gerçeklikle anatomi öğrenimine yönelik görüşleri [Medical students' opinions on learning anatomy through mobile augmented reality]. Yükseköğretim ve Bilim Dergisi, 5(3), 316–323.
30. Onbaşılı, Ü. İ. (2018). Artırılmış gerçeklik uygulamalarının ilkokul öğrencilerinin artırılmış gerçeklik uygulamalarına yönelik tutumlarına ve fen motivasyonlarına etkisi [The effect of augmented reality applications on primary school students' attitudes toward augmented reality and science motivation]. Ege Eğitim Dergisi, 19(1), 320–337.
31. Ozcan, H. & Koca, E. (2020). Development of The Attitude Towards Science Scale: A Validity and Reliability Study. Eurasian Journal of Educational Research, 85, 109-134.
32. Özaydın Aydoğdu, Y., & Eryılmaz, S. (2019). Yükseköğretim kurumlarında artırılmış gerçeklik uygulamalarına yönelik yapılmış araştırmaların incelenmesi [A review of studies on augmented reality applications in higher education institutions]. Kastamonu Eğitim Dergisi, 27(5).
33. Özdemir, M. (2017). Artırılmış gerçeklik teknolojisi ile öğrenmeye yönelik deneysel çalışmalar: Sistematik bir inceleme [Experimental studies on learning with augmented reality technology: A systematic review]. Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(2), 609–632.
34. Özocak, T. (2022). The effect of augmented reality technology on students' academic achievement, permanence levels, attitudes towards augmented reality technology and benefiting levels of information technologies from the 7th grade cell and divisions unit (Thesis No. 740435) [Master’s thesis, Trakya University–Edirne]. Council of Higher Education Thesis Center.
35. Saidin, N. F., Halim, N. D. A. & Yahaya, N. (2015). A Review of Research on Augmented Reality in Education: Advantages and Applications. International education studies, 8(13), 1-8.
36. Sarıkaya, D., & Aydın, A. (2021). Eğitim Bilişim Ağı (EBA) ve deney destekli etkinliklerin 7. sınıf Elektrik Devreleri ünitesinin öğretimine etkisi [The effect of the Education Information Network (EBA) and experiment-supported activities on teaching the 7th-grade Electric Circuits unit]. Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 9(2), 265–310.
37. Satır, G., & Beji, N. K. (2021). Sağlık alanında elektronik öğretim yöntemleri [Electronic teaching methods in healthcare]. Türkiye Sağlık Bilimleri ve Araştırmaları Dergisi, 4(2), 14–24.
38. Sırakaya, M., & Sırakaya, D. A. (2018). Artırılmış gerçekliğin fen eğitiminde kullanımının tutum ve motivasyona etkisi [The effect of using augmented reality in science education on attitude and motivation]. Kastamonu Eğitim Dergisi, 26(3), 887–905.
39. Simon, P. D., Zhong, Y., Dela Cruz, I. C., & Fryer, L. K. (2025). Scoping review of research on augmented reality in environmental education. Journal of Science Education and Technology, 34, 919–935.
40. Somyürek, S. (2014). Öğretim sürecinde Z kuşağının dikkatini çekme: Artırılmış gerçeklik [Capturing Generation Z's attention in the instructional process: Augmented reality]. Eğitim Teknolojisi Kuram ve Uygulama, 4(1), 63–80.
41. Soy, N. Ö., Karaca, M., & Bektaş, O. (2022). Yedinci sınıf "Elektrik Devreleri" başarı testi geliştirme: Geçerlik ve güvenirlik çalışması [Development of the "Electric Circuits" achievement test for seventh grade: A validity and reliability study]. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 11(2), 30–54.
42. Yen, J. C., Tsai, C. H. & Wu, M. (2013). Augmented Reality in The Higher Education: Students’ Science Concept Learning and Academic Achievement in Astronomy. Procedia-social and behavioral sciences, 103, 165-173.
43. Zekeik, H., Chahbi, M., Lamarti Sefian, M., & Bakkali, I. (2025). Augmented reality and virtual reality in education: A systematic narrative review on benefits, challenges, and applications. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 21(9), em2699.
44. Zhang, S., & Yao, Z. (2025). The challenge of the application of augmented reality in science education in China: A systematic review. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 7(4).